CN111070977A - 重型充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重型充气轮胎。在轮胎中,在径向方向上,每个填充物的第一端部位于胎圈基线的内侧并且每个填充物的第二端部位于反包部分的端部与胎圈基线之间。每个胎圈包括芯、围绕芯的第一三角胶以及位于第一三角胶的径向方向上的外侧的第二三角胶。第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓。第一三角胶比第二三角胶硬。根据本发明的重型充气轮胎在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于于2018年10月22日提交的日本专利申请No.2018-198187号和于2018年10月22日提交的日本专利申请No.2018-198199并且要求上述专利申请的优先权的权益,上述专利申请的全部内容通过参引并入本文。
技术领域
本发明涉及重型充气轮胎。
背景技术
图6示出了常规重型充气轮胎2的胎圈4部分(在下文中,也被称为胎圈部分B)。胎圈部分B配装至轮辋R(正常轮辋)。
在轮胎2中,胎体帘布层6围绕胎圈4在轴向方向上从内侧朝向外侧反包。胎体帘布层6包括帘布层主体8和反包部分10。
在轮胎2中,胎圈4包括芯12和三角胶14。在轮胎2中,三角胶14包括第一三角胶16和第二三角胶18,第二三角胶18比第一三角胶16更有柔性。如图6中所示,第一三角胶16的外端部16a在径向方向上位于反包部分10的端部10a的外侧。
为了确保胎圈部分B具有期望的刚度,轮胎2包括填充物20。填充物20包括未示出的顶覆橡胶和彼此对准的大量钢帘线。
填充物20位于反包部分10与胎圈包布22之间。如图6中所示,填充物20的内端部20a在径向方向上位于胎圈4的芯12的内侧。填充物20的外端部20b位于反包部分10的端部10a的内侧。与常规填充物(在下文中,也被称为正常填充物)不同,填充物20不具有填充物20围绕胎圈4反包的结构。填充物20也被称为短填充物。
轮胎2安装至车辆比如卡车和公共汽车。较大载荷施加至轮胎2的胎圈部分B。因此,重要的是提高胎圈部分B的耐久性,即,胎圈耐久性。对于重型充气轮胎而言,考虑通过调节胎圈部分B的构型和控制胎圈部分B的刚度来提高胎圈耐久性(例如,日本公开特许公报No.2015-157524)。
发明内容
技术问题
在使用上述短填充物作为填充物20的轮胎2中,施加至帘布层主体8的力增加,其中帘布层主体8在使用正常填充物的轮胎中受保护并且从填充物20的内端部20a的位置沿着胎圈4径向向外延伸。在轮胎2中,由于填充物20对胎圈4的保持力减小,并且因此胎圈部分B的运动较大。因此,反包部分10的端部10a的运动也较大,因此存在可能发生被称为帘布层反包部松动(PTL)的损坏的担忧。胎圈部分B的运动引起热量产生,即,能量损失,并且因此也可能引起滚动阻力的增加。轮胎2的滚动阻力的增加影响车辆的燃料经济性。
在例如通过增加通过使线材24卷绕而形成的芯12中的线材24的匝数,或者增加位于芯12的径向外侧的三角胶14的体积而使胎圈部分B的刚度提高的情况下,胎圈耐久性可以提高。然而,轮胎2的重量增加,并且还存在由于胎圈部分B的运动引起的热量产生增加,即,能量损失可能增加的担忧。
本发明是鉴于上述情况做出的,并且本发明的目的是为了提供一种在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小的重型充气轮胎。
问题的解决方案
根据本发明的一方面的重型充气轮胎包括:一对胎圈;胎体帘布层,该胎体帘布层具有帘布层主体和反包部分,该帘布层主体在一个胎圈和另一个胎圈之上以及之间延伸,该反包部分连接至帘布层主体并围绕胎圈在轴向方向上从内侧朝向外侧反包;以及一对填充物,该填充物在轴向方向上位于反包部分的外侧,并且该填充物包括金属帘线。在径向方向上,每个填充物的第一端部位于胎圈基线的内侧并且每个填充物的第二端部位于反包部分的端部与胎圈基线之间。每个胎圈包括芯、围绕芯的第一三角胶以及在径向方向上位于第一三角胶的外侧的第二三角胶。第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓,并且第一三角胶比第二三角胶硬。
优选地,在重型充气轮胎中,当将轮胎的每个侧表面上的跟位于侧表面与轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部相对应的位置限定为轮缘接触端部时,在径向方向上,第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧并且位于轮缘接触端部的外侧。
优选地,在重型充气轮胎中,从芯的径向内端部至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离不小于15mm且不大于45mm。
优选地,在重型充气轮胎中,从芯的轴向内端部至胎体帘布层的距离不小于1mm。
优选地,在重型充气轮胎中,在轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与反包部分的端部之间的区域上设置凹部。
优选地,在重型充气轮胎中,从帘布层主体至凹部的最小厚度相对于沿着指示最小厚度的线段测量的从所述帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,该虚拟侧表面是在假设所述凹部不存在的情况下获得的。
优选地,在重型充气轮胎中,从反包部分的端部至凹部的内端部的径向方向上的距离不小于10mm且不大于20mm。
优选地,在重型充气轮胎中,凹部包括底部部分、在径向方向上位于底部部分的外侧的外界限部分以及在径向方向上位于底部部分的内侧的内界限部分。外界限部分的轮廓由向外突出的具有不小于40mm的半径的圆弧表示。内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
优选地,在重型充气轮胎中,底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
优选地,在重型充气轮胎中,底部部分的轮廓由直线表示。
根据本发明的另一方面的重型充气轮胎包括:一对胎圈;胎体帘布层,该胎体帘布层具有帘布层主体和反包部分,该帘布层主体在一个胎圈和另一个胎圈之上以及之间延伸,该反包部分连接至帘布层主体并围绕胎圈在轴向方向上从内侧朝向外侧反包;以及一对填充物,该填充物在轴向方向上位于反包部分的外侧,并且该填充物包括金属帘线。每个胎圈包括芯、围绕芯的第一三角胶以及在径向方向上位于第一三角胶的外侧的第二三角胶。第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓,并且第一三角胶比第二三角胶硬。在轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与反包部分的端部之间的区域上设置有凹部。
优选地,在重型充气轮胎中,当将轮胎的每个侧表面上的跟位于侧表面与轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部对应的位置限定为轮缘接触端部时,在径向方向上,第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧并且位于轮缘接触端部的外侧。
优选地,在重型充气轮胎中,从芯的径向内端部至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离不小于15mm且不大于45mm。
优选地,在重型充气轮胎中,从芯的轴向内端部至胎体帘布层的距离不小于1mm。
优选地,在重型充气轮胎中,从帘布层主体至凹部的最小厚度相对于沿着指示最小厚度的线段测量的从帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,该虚拟侧表面是在假设所述凹部不存在的情况下获得的。
优选地,在重型充气轮胎中,从反包部分的端部至凹部的内端部的径向方向上的距离不小于10mm且不大于20mm。
优选地,在重型充气轮胎中,凹部包括底部部分、在径向方向上位于底部部分的外侧的外界限部分以及在径向方向上位于底部部分的内侧的内界限部分。外界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
优选地,在重型充气轮胎中,底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
优选地,在重型充气轮胎中,底部部分的轮廓由直线表示。
本发明的有利效果
在本发明的重型充气轮胎中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的重型充气轮胎的一部分的横截面图。
图2是图1中轮胎的胎圈部分的局部横截面图。
图3是图1中轮胎的胎圈部分的改型的局部横截面图。
图4是根据本发明的基于另一方面的实施方式的重型充气轮胎的一部分的横截面图。
图5是图4中轮胎的胎圈部分的局部横截面图。
图6是常规重型充气轮胎的胎圈部分的局部横截面图。
具体实施方式
下面将在适当参照附图的情况下基于优选实施方式对本发明进行详细描述。
在本发明中,轮胎安装在正常轮辋上、轮胎的内部压力被调节至正常内部压力并且没有载荷施加至轮胎的状态被称为正常状态。在本发明中,除非另有说明,轮胎的每个部件的尺寸和角度是在正常状态下测量。
正常轮辋是指轮胎所依据的标准中规定的轮辋。JATMA标准中的“正常轮辋”、TRA标准中的“设计轮辋”以及ETRTO标准中的“测量轮辋”都是正常轮辋。
正常内部压力是指轮胎所依据的标准中规定的内部压力。JATMA标准中的“最高气压”、TRA标准中“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限”中所述的“最大值”以及ETRTO标准中的“充气压力”都是正常内部压力。
正常载荷是指轮胎所依据的标准中规定的载荷。JATMA标准中的“最大载荷能力”、TRA标准中“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限”中所述的“最大值”以及ETRTO标准中的“载荷能力”都是正常载荷。
图1示出了根据本发明的实施方式的重型充气轮胎32(在下文中,被简称为“轮胎32”)的一部分。轮胎32安装至重型车辆比如卡车和公共汽车。
图1示出了轮胎32的沿着包括轮胎32的旋转轴线的平面的横截面的一部分。在图1中,左右方向是轮胎32的轴向方向,并且上下方向是轮胎32的径向方向。与图1的纸面垂直的方向是轮胎32的周向方向。在图1中,点划线CL表示轮胎32的赤道平面。
在图1中,沿轴向方向延伸的实线BBL是胎圈基线。胎圈基线BBL是限定轮辋(正常轮辋)的轮辋直径(参见JATMA等)的线。
在图1中,附图标记PW表示轮胎32的轴向外端部。外端部PW是基于虚拟侧表面指定的,该虚拟侧表面是在假设轮胎32的侧表面34上不存在比如图案和文字的装饰的情况下获得的。从一个外端部PW至另一个外端部PW的轴向方向上的距离是轮胎32的最大宽度,即,轮胎32的横截面宽度(参见JATMA等)。外端部PW是轮胎32具有最大宽度处的位置(在下文中,也被称为轮胎32的最大宽度位置)。
轮胎32包括胎面36、一对侧壁38、一对胎圈40、一对胎圈包布42、胎体44、带束层46、一对缓冲层48、内衬层50和一对填充物52。
胎面36的外表面54与路面接触。胎面36的外表面54是胎面表面。上述侧表面34连接至胎面表面54的端部并径向向内延伸。
胎面36包括基部部分56和胎冠部分58。在轮胎32中,设置有一对基部部分56。这些基部部分56沿轴向方向间隔布置。每个基部部分56覆盖带束层46的端部部分。基部部分56由交联橡胶形成。胎冠部分58位于每个基部部分56的径向外侧。胎冠部分58覆盖所述一对基部部分56和整个带束层46。胎冠部分58的外表面形成上述胎面表面54。胎冠部分58由交联橡胶形成。
在轮胎32中,在胎面36上形成至少三个周向沟槽60。因此,在胎面36中,形成至少四个周向陆部(land portion)62。
每个侧壁38连接至胎面36的端部。侧壁38从胎面36的端部径向向内延伸。侧壁38由交联橡胶形成。侧壁38的外表面形成轮胎32的侧表面34。
每个胎圈40位于侧壁38的径向内侧。胎圈40包括芯64和三角胶66。
芯64沿周向方向延伸。芯64包括由钢制成的卷绕线材68。芯64具有大致六边形的横截面形状。在轮胎32中,芯64在径向方向上位于胎圈基线BBL的外侧。在芯64的横截面中,由附图标记PA指示的拐角部分是芯64的径向内端部,由附图标记PB指示的拐角部分是芯64的轴向内端部。芯64的每个拐角部分基于在芯64的横截面中所包括的线材68的横截面束的轮廓来明确。
三角胶66位于芯64的径向外侧。三角胶66从芯64径向向外延伸。在轮胎32中,三角胶66包括第一三角胶70和第二三角胶72。第一三角胶70和第二三角胶72均由交联橡胶形成。第一三角胶70比第二三角胶72硬。三角胶66由硬的第一三角胶70和柔性的第二三角胶72构成。
在轮胎32中,第一三角胶70的硬度被设定为不小于83且不大于98。第二三角胶72的硬度被设定为不小于45且不大于65。在本发明中,“硬度”是根据JIS K6253在23℃的温度条件下使用A型硬度计测量的。
第一三角胶70围绕芯64。换句话说,第一三角胶70位于芯64周围。第二三角胶72位于第一三角胶70的径向外侧。第二三角胶72从第一三角胶70径向向外延伸。第二三角胶72沿径向方向向外渐缩。
如图1中所示,在轮胎32中,第一三角胶70的外周缘具有圆润轮廓。第一三角胶70具有圆润形状。因此,第二三角胶72的与第一三角胶70接触的表面,即,第二三角胶72的底表面74具有在图1中所示的横截面中径向向外突出的形状。
每个胎圈包布42位于胎圈40的轴向外侧。胎圈包布42位于侧壁38的径向内侧。胎圈包布42与轮辋接触。胎圈包布42由交联橡胶形成。在轮胎32中,胎圈包布42的外端部76在径向方向上位于第二三角胶72的外端部78的内侧,即,位于三角胶66的外端部78的内侧。
在图1中,附图标记PT表示轮胎32的胎趾。胎圈包布42的从胎趾PT至侧壁38的内端部80的外表面形成侧表面34的一部分。
胎体44位于胎面36、每个侧壁38和每个胎圈包布42的内侧。胎体44包括至少一个胎体帘布层82。轮胎32的胎体44包括一个胎体帘布层82。
胎体帘布层82包括未示出的彼此对准的大量胎体帘线。胎体帘线覆盖有顶覆橡胶。每个胎体帘布与赤道平面CL相交。在轮胎32中,每个胎体帘线相对于赤道平面CL的角度不小于70°且不大于90°。轮胎32的胎体44具有径向结构。在轮胎32中,胎体帘线的材料是钢。由有机纤维形成的帘线可以用作每个胎体帘线。
在轮胎32中,胎体帘布层82围绕每个胎圈40(具体地,每个芯64)在轴向方向上从内侧朝向外侧反包。胎体帘布层82具有:帘布层主体84,帘布层主体84在一个胎圈40和另一个胎圈40之上以及之间延伸;以及一对反包部分86,反包部分86连接至帘布层主体84并且围绕相应的胎圈40在轴向方向上从内侧朝向外侧反包。在轮胎32中,每个反包部分86的端部88在径向方向上位于胎圈包布42的外端部76与侧壁38的内端部80之间。
带束层46位于胎面36的径向内侧。带束层46位于胎体44的径向外侧。
在轮胎32中,带束层46包括沿径向方向层叠的四个层90。在轮胎32中,形成带束层46的层90的数目没有特别限制。结合轮胎32的规格来适当地确定带束层46的构型。
每个层90包括未示出的彼此对准的大量带束层帘线。这些带束层帘线覆盖有顶覆橡胶。在轮胎32中,带束层帘线的材料是钢。
在每个层90中,每个带束层帘线相对于赤道平面CL倾斜。一个层90中的带束层帘线与层叠在一个层90上的另一层90中的带束层帘线相交。
在轮胎32中,在四个层90中,位于第一层90A与第三层90C之间的第二层90B具有轴向方向上的最大宽度。位于径向方向上的最外侧处的第四层90D具有在轴向方向上的最小宽度。
每个缓冲层48在带束层46的端部部分处位于带束层46与胎体44之间。缓冲层48由交联橡胶形成。
内衬层50位于胎体44的内侧。内衬层50形成轮胎32的内表面。内衬层50由具有优异的空气阻隔性能的交联橡胶形成。内衬层50保持轮胎32的内部压力。
每个填充物52位于胎圈40部分处。填充物52在轴向方向上位于胎圈40的外侧。如图1中所示,填充物52位于反包部分86与胎圈包布42之间。
填充物52包括未示出的彼此对准的多个金属帘线。在轮胎32中,金属帘线的材料是钢。在轮胎32中,填充物52中所包括的金属帘线是钢帘线。在填充物52中,金属帘线覆盖有顶覆橡胶。
在轮胎32中,填充物52的第一端部92(也被称为内端部)在径向方向上位于胎圈基线BBL的内侧。填充物52的第一端部92在径向方向上位于胎圈基线BBL与胎趾PT之间。在轮胎32中,填充物52的第一端部92在轴向方向上布置在与芯64的内端部PA的位置一致的位置处,即,布置在与拐角部分PA的位置一致的位置处。填充物52的第二端部94(也被称为外端部)在径向方向上位于反包部分86的端部88的内侧。填充物52的第二端部94在径向方向上位于反包部分86的端部88与胎圈基线BBL之间。填充物52是短填充物。
在轮胎32中,所谓的短填充物被用作每个填充物52。填充物52有助于减轻重量。在轮胎32中,芯64由硬的第一三角胶70围绕,第一三角胶70的外周缘具有圆润轮廓。在轮胎32中,抑制了胎圈40部分(在下文中,也被称为胎圈部分B)由于载荷的施加而脱落,并且因此获得良好的胎圈耐久性。除了抑制胎圈部分B的脱落之外,第一三角胶70形成为具有较小的体积,并且因此可以减少轮胎32的滚动阻力。在轮胎32中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
图2示出了图1中所示的轮胎32的横截面的一部分。在图2中,示出了轮胎32的胎圈部分B。在图2中,左右方向是轮胎32的轴向方向,并且上下方向是轮胎32的径向方向。与图2的纸面垂直的方向是轮胎32的周向方向。
在轮胎32中,第一三角胶70的外端部96在径向方向上位于反包部分86的端部88的内侧。在轮胎32中,抑制了反包部分86的端部88上的应变集中。在轮胎32中,获得了良好的胎圈耐久性。由于第一三角胶70形成为具有较小的体积,轮胎32的滚动阻力可以被进一步减小。从这个视角来看,在轮胎32中,第一三角胶70的外端部96优选地在径向方向上位于反包部分86的端部88的内侧。
在图2中,附图标记PF表示侧表面34上的与位于轮胎32和轮辋的轮缘LF之间的接触表面的径向外端部对应的位置,即,轮缘接触端部。在轮胎32中,第一三角胶70的外端部96在径向方向上位于轮缘接触端部PF的外侧。在轮胎32中,第一三角胶70的刚度被适当地保持,并且侧表面34在轮缘接触端部PF的外侧部分处的突出被有效地抑制。在轮胎32中,良好的胎圈耐久性被有效地保持。从这个视角来看,在轮胎32中,第一三角胶70的外端部96优选地在径向方向上位于轮缘接触端部PF的外侧。
在图2中,双向箭头HA表示从芯64的径向内端部PA至第一三角胶70的外端部96的径向方向上的距离。双向箭头DB表示从芯64的轴向内端部PB至胎体帘布层82的距离。距离DB被表示为最短距离。
在轮胎32中,从芯64的径向内端部PA至第一三角胶70的外端部96的径向方向上的距离HA优选地不小于15mm且优选地不大于45mm。当距离HA被设定为不小于15mm时,抑制了胎圈部分B由于载荷的施加而导致的脱落。因此,在轮胎32中,获得了良好的胎圈耐久性。从这个视角来看,距离HA更优选地不小于20mm且进一步优选地不小于25mm。当距离HA被设定为不大于45mm时,在轮胎32中抑制了反包部分86的端部88上的应变集中。在轮胎32中,获得了良好的胎圈耐久性。由于第一三角胶70形成为具有较小的体积,轮胎32的滚动阻力可以被进一步减小。从这个视角来看,距离HA更优选地不大于40mm且进一步优选地不大于35mm。
在轮胎32中,从芯64的轴向内端部PB至胎体帘布层82的距离DB优选地不小于1mm。当距离DB被设定为不小于1mm时,防止了在行驶期间施加载荷的状态下胎体帘布层82与芯64之间的摩擦。在轮胎32中,有效地防止了芯64的轴向内端部PB附近的胎体帘线被切割。从这个视角来看,距离DB优选地不小于1.5mm。从第一三角胶70形成为具有适当的体积并且抑制第一三角胶70对滚动阻力的影响的视角来看,距离DB优选地不大于5mm。
图3示出了根据本发明的另一实施方式的重型充气轮胎102(在下文中,被简称为“轮胎102”)的一部分。
在图3中,示出了轮胎102的胎圈部分B。在图3中,左右方向是轮胎102的轴向方向,并且上下方向是轮胎102的径向方向。与图3的纸面垂直的方向是轮胎102的周向方向。
在图3中,示出了图1中所示的轮胎32的改型的胎圈部分B。轮胎102具有与图1中所示的轮胎32相同的结构,除了在胎圈部分B上设置凹部。在图3中,与图1中所示的轮胎32的构件相同的构件由相同的附图标记表示,并且省略对这些构件的描述。
在轮胎102中,在侧表面34上设置有凹部104。在轮胎102中,凹部104设置在形成侧表面34的一部分的侧壁38上。如图3中所示,凹部104具有向内突出的形状。凹部104在周向方向上不间断地延伸。
在图3中,附图标记PS表示凹部104的外端部。附图标记PU表示凹部104的内端部。在轮胎102中,凹部104的外端部PS在径向方向上位于最大宽度位置PW的内侧。凹部104的内端部PU在径向方向上位于反包部分86的端部88的外侧。在轮胎102中,凹部104设置在侧表面34的位于最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上。
在轮胎102中,与图1中所示的轮胎32类似,所谓的短填充物被用作每个填充物52。填充物52有助于减轻重量。在轮胎102中,芯64由较硬的第一三角胶70围绕,第一三角胶70的外周缘具有圆润轮廓。抑制了胎圈部分B由于载荷的施加而脱落,并且因此在轮胎102中获得了良好的胎圈耐久性。此外,由于抑制了胎圈部分B的脱落并且第一三角胶70也形成为具有较小的体积,因此可以减小轮胎102的滚动阻力。在轮胎102中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
当载荷施加至安装在轮辋上的轮胎102时,橡胶在轮胎102中朝向附近——反包部分86的端部88和填充物52的第二端部94所在位置——移动。随着该移动,帘布层主体84轴向向外移动。如上所述,在轮胎102中,凹部104位于最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上。凹部104抑制了橡胶在附近——反包部分86的端部88和填充物52的第二端部94所处的位置——的运动,并且还抑制了帘布层主体84的运动。当载荷施加至轮胎102时,凹部104抑制了橡胶在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的运动。
在轮胎102中,设置在侧表面34的位于最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上的凹部104有助于减轻重量。如上所述,凹部104抑制了橡胶在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的运动。由于抑制了反包部分86的运动,轮胎102中不太可能发生比如帘布层反包部松动(loose)的损坏。这种运动抑制还抑制了由变形引起的热量产生。
在轮胎102中,第一三角胶70的径向方向上的高度较低。在轮胎102中,可以在侧壁38部分即侧部部分S中充分确保有助于弯曲的区域,并且容易设定沿着三角胶66延伸的帘布层主体84的轮廓。在轮胎102中,抑制了侧表面34在轴向方向上向外突出,并且因此使施加至凹部104的应变量减小。在轮胎102中,比如凹部104处的龟裂的损坏不太可能发生。在轮胎102中,由凹部104实现的上述效果被充分呈现。在轮胎102中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
在图3中,虚线VL表示在假设侧表面34上不存在凹部104的情况下获得的虚拟侧表面。虚拟侧表面VL是用于指明最大宽度位置PW的上述虚拟侧表面的一部分。实线NL表示法向于帘布层主体84的线。双向箭头TA表示沿着法线NL测量的从帘布层主体84至凹部104的厚度。在轮胎102中,厚度TA表示从帘布层主体84至凹部104的最小厚度。双向箭头TB表示沿着指示最小厚度TA的线段即沿着法线NL测量的从帘布层主体84至虚拟侧表面VL的虚拟厚度。
在轮胎102中,最小厚度TA与虚拟厚度TB的比率优选地不小于0.3且优选地不大于0.7。当该比率被设定为不小于0.3时,抑制了凹部104的底部附近应变的增加,并且最小厚度TA成为必要厚度。在轮胎102中,抑制了比如凹部104处的龟裂等损坏的发生。从这个视角来看,该比率更优选地不小于0.4。当该比率设定为不大于0.7时,抑制了形成侧壁38的橡胶在被施加载荷时朝向轮辋轮缘LF侧的运动。在轮胎102中,凹部104有效地抑制了橡胶在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的运动。在轮胎102中,胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,该比率更优选地不大于0.6。
在图3中,双向箭头DU表示从反包部分86的端部88至凹部104的内端部PU的径向方向上的距离。双向箭头DS表示从最大宽度位置PW至凹部104的外端部PS的径向方向上的距离。
在轮胎102中,从反包部分86的端部88至凹部104的内端部PU的径向方向上的距离DU优选地不小于10mm且优选地不大于20mm。当距离DU被设定为不小于10mm时,凹部104位于离反包部分86的端部88适当间距的位置处,并且因此防止了凹部104与反包部分86之间的干涉。由于在轮胎102中反包部分86的端部88上的应变集中被抑制并且由凹部104实现的效果被充分呈现,因此胎圈耐久性被有效地提高并且滚动阻力被有效地减小。当距离DU被设定为不大于20mm时,确保了在最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上具有足够尺寸的凹部104。同样在这种情况下,在轮胎102中由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在轮胎102中,从最大宽度位置PW至凹部104的外端部PS的径向方向上的距离DS优选地不小于10mm且优选地不大于20mm。当距离DS被设定为不小于10mm时,凹部104位于离最大宽度位置PW适当间距处。在轮胎102中,侧壁38在最大宽度位置PW处具有适当的厚度,并且因此保持良好的耐切割性。当距离DS被设定为不大于20mm时,在最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上确保具有足够尺寸的凹部104。在轮胎102中,由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在轮胎102中,侧表面34的在最大宽度位置PW的径向内侧的部分包括上述凹部104、从凹部104的外端部PS径向向外延伸的外部部分106以及从凹部104的内端部PU径向向内延伸的内部部分108。
上述虚拟侧表面VL位于外部部分106与内部部分108之间。凹部104的外端部PS是外部部分106与虚拟侧表面VL之间的界限。凹部104的内端部PU是内部部分108与虚拟侧表面VL之间的界限。在轮胎102中,虚拟侧表面VL的轮廓和外部部分106的轮廓在界限PS处彼此相切。虚拟侧表面VL的轮廓和内部部分108的轮廓在界限PU处彼此相切。
在轮胎102中,凹部104包括底部部分110、外界限部分112和内界限部分114。
外界限部分112在底部部分110与上述外部部分106之间延伸。外界限部分112的轮廓在外端部PS处与外部部分106的轮廓相切。外端部PS也是外界限部分112与外部部分106之间的界限。
内界限部分114在底部部分110与上述内部部分108之间延伸。内界限部分114的轮廓在内端部PU处与内部部分108的轮廓相切。内端部PU也是内界限部分114与内部部分108之间的界限。
在图3中,附图标记PSb表示底部部分110的外端部。附图标记PUb表示底部部分110的内端部。在轮胎102中,外界限部分112位于底部部分110的径向外侧。底部部分110的轮廓在外端部PSb处与外界限部分112的轮廓相切。外端部PSb是底部部分110与外界限部分112之间的界限。内界限部分114位于底部部分110的径向内侧。底部部分110的轮廓在内端部PUb处与内界限部分114的轮廓相切。内端部PUb是底部部分110与内界限部分114之间的界限。
在图3中所示的轮胎102的横截面中,外界限部分112的轮廓由向外突出的圆弧表示。在图3中,箭头Rs表示圆弧的半径,该圆弧表示外界限部分112的轮廓。
在轮胎102中,表示外界限部分112的轮廓的圆弧的半径Rs优选地不小于40mm。因此,抑制了外界限部分112上的应变集中。在轮胎102中,由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。结合侧表面34的轮廓的构型来适当地确定半径Rs的上限。
在图3中所示的轮胎102的横截面中,内界限部分114的轮廓由向外突出的圆弧表示。在图3中,箭头Ru表示圆弧的半径,该圆弧表示内界限部分114的轮廓。
在轮胎102中,表示内界限部分114的轮廓的圆弧的半径Ru优选地不小于40mm。因此,抑制了内界限部分114上的应变集中。在轮胎102中,由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。结合侧表面34的轮廓的构型来适当地确定半径Ru的上限。
在轮胎102中,从凹部104有效地有助于提高胎圈耐久性和减小滚动阻力的视角来看,更优选地,表示外界限部分112的轮廓的圆弧的半径Rs不小于40mm,并且表示内界限部分114的轮廓的圆弧的半径Ru不小于40mm。
在轮胎102中,底部部分110的轮廓由向内突出的圆弧表示。因此,施加至底部部分110的力被有效地分布在整个底部部分110上。在轮胎102中,防止了应变集中在底部部分110的特定位置上而引起损坏比如龟裂。在轮胎102中,由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在图3中,箭头Rb表示圆弧的半径,该圆弧表示底部部分110的轮廓。在轮胎102中,结合从反包部分86的端部88至凹部104的内端部PU的径向方向上的上述距离DU、从最大宽度位置PW至凹部104的外端部PS的径向方向上的上述距离DS、表示外界限部分112的轮廓的圆弧的半径Rs以及表示内界限部分114的轮廓的圆弧的半径Ru来适当地确定半径Rb。从防止由于应力集中在底部部分110上而引起损坏的视角来看,半径Rb优选地不小于40mm。
尽管未示出,但是在轮胎102中,凹部104的底部部分110的轮廓可以由直线而不是圆弧呈现。在这种情况下,底部部分110的轮廓不必在外端部PSb处与外界限部分112的轮廓相切。底部部分110的轮廓不必在内端部PUb处与内界限部分114的轮廓相切。即使在底部部分110的轮廓由直线表示的情况下,施加至底部部分110的力被有效地分布在整个底部部分110上,并且防止了底部部分110处发生损坏。在轮胎102中,从由凹部104实现的效果被更充分呈现的视角来看,凹部104的底部部分110的轮廓优选地由圆弧表示。
在图3中,附图标记PN表示法线NL和凹部104的交点。交点PN是在凹部104上从帘布层主体84至凹部104的厚度为最小厚度处的位置,即,最小厚度位置。附图标记PC表示凹部104的中心位置。中心位置PC被明确为位于在图3中所示的横截面上测量的凹部104的长度的二分之一的位置处。
在轮胎102中,凹部104的最小厚度位置PN在径向方向上位于凹部104的中心位置PC的外侧。在轮胎102中,施加至凹部104的力被有效地分布在整个凹部104上。在轮胎102中,防止了应变集中在凹部104的特定位置上而引起损坏比如龟裂。在轮胎102中,由凹部104实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,凹部104的最小厚度位置PN优选地在径向方向上位于凹部104的中心位置PC的外侧。
在轮胎102中,凹部104的中心位置PC在径向方向上位于三角胶66的外端部78与胎圈包布42的外端部76之间。在轮胎102中,凹部104有效地抑制了橡胶在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的运动。在轮胎102中,胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,凹部104的中心位置PC优选地在径向方向上位于三角胶66的外端部78与胎圈包布42的外端部76之间。
在图3中,双向箭头HW表示从胎圈基线BBL至最大宽度位置PW的径向方向上的距离。双向箭头HB表示从凹部104的内端部PU至凹部104的外端部PS的径向方向上的距离。
在轮胎102中,径向方向上的距离HB与径向方向上的距离HW的比率优选地不小于0.45且优选地不大于0.65。当该比率被设定为不小于0.45时,凹部104的尺寸被充分确保。凹部104有效地抑制了在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的橡胶的运动。在轮胎102中,胎圈耐久性被有效地提高并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,该比率更优选地不小于0.50。当该比率被设定为不大于0.65时,凹部104的尺寸被适当地保持。在轮胎102中,有效地抑制了凹部104对刚度的影响。从这个视角来看,该比率更优选地不大于0.60。
同时,在轮胎32或轮胎102的标称纵横比不大于65%并且轮胎32或轮胎102的标称横截面宽度不小于385mm的情况下,在轮胎32或轮胎102中,被表示为从胎圈基线BBL至赤道平面CL和胎体44的内表面的交点的径向方向上的高度的胎体高度相对于胎面36的轴向方向上的宽度而言较低,并且因此可以通过弯曲吸收施加的载荷的区域(即,上述可以有助于弯曲的区域)与正常轮胎相比是较窄的。因此,难以确保轮胎32或轮胎102中足够的胎圈耐久性。
如上所述,轮胎32和轮胎102中的每一者中的第一三角胶70的径向方向上的高度较低。在轮胎102中,凹部104被进一步设置在侧表面34的位于最大宽度位置PW与反包部分86的端部88之间的区域上。在轮胎32中,第一三角胶70有助于弯曲,并且在轮胎102中,第一三角胶70和凹部104有助于弯曲。在轮胎102中,凹部104抑制了在反包部分86的端部88的径向外侧部分处的橡胶的运动并且还有助于减轻重量。因此,即使在轮胎32或轮胎102的标称纵横比不大于65%并且轮胎32或轮胎102的标称横截面宽度不小于385mm的情况下,在轮胎32或轮胎102中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
图4示出了根据本发明的基于另一方面的实施方式的重型充气轮胎232(在下文中,被简称为“轮胎232”)的一部分。轮胎232安装至重型车辆比如卡车和公共汽车。
图4示出了轮胎232的沿着包括轮胎232的旋转轴线的平面的横截面的一部分。在图4中,左右方向是轮胎232的轴向方向,并且上下方向是轮胎232的径向方向。与图4的纸页的表面垂直的方向是轮胎232的周向方向。在图4中,点划线CL表示轮胎232的赤道平面。
在图4中,沿轴向方向延伸的实线BBL是胎圈基线。胎圈基线BBL是限定轮辋(正常轮辋)的轮辋直径(参见JATMA等)的线。
在图4中,附图标记PW表示轮胎232的轴向外端部。外端部PW是基于虚拟侧表面明确的,该虚拟侧表面是在假设轮胎232的侧表面234上不存在比如图案和文字的装饰的情况下获得的。从一个外端部PW至另一个外端部PW的轴向方向上的距离是轮胎232的最大宽度,即,轮胎232的横截面宽度(参见JATMA等)。外端部PW是轮胎232具有最大宽度处的位置(在下文中,也被称为轮胎232的最大宽度位置)。
轮胎232包括胎面236、一对侧壁238、一对胎圈240、一对胎圈包布242、胎体244、带束层246、一对缓冲层248、内衬层250和一对填充物252。
胎面236的外表面254与路面接触。胎面236的外表面254是胎面表面。上述侧表面234连接至胎面表面254的端部并径向向内延伸。
胎面236包括基部部分256和胎冠部分258。在轮胎232中,设置有一对基部部分256。这些基部部分256沿轴向方向间隔布置。每个基部部分256覆盖带束层246的端部部分。基部部分256由交联橡胶形成。胎冠部分258位于每个基部部分256的径向外侧。胎冠部分258覆盖所述一对基部部分256和整个带束层246。胎冠部分258的外表面形成上述胎面表面254。胎冠部分258由交联橡胶形成。
在轮胎232中,在胎面236上形成有至少三个周向沟槽260。因此,在胎面236中,形成有至少四个周向陆部262。
每个侧壁238连接至胎面236的端部。侧壁238从胎面236的端部径向向内延伸。侧壁238由交联橡胶形成。侧壁238的外表面形成轮胎232的侧表面234。
每个胎圈240位于侧壁238的径向内侧。胎圈240包括芯264和三角胶266。
芯264沿周向方向延伸。芯264包括由钢制成的卷绕线材268。芯264具有大致六边形的横截面形状。在轮胎232中,芯264在径向方向上位于胎圈基线BBL的外侧。在芯264的横截面中,由附图标记PA指示的拐角部分是芯264的径向内端部,由附图标记PB指示的拐角部分是芯264的轴向内端部。芯264的每个拐角部分基于在芯264的横截面中所包括的线材268的横截面束的轮廓来明确。
三角胶266位于芯264的径向外侧。三角胶266从芯264径向向外延伸。在轮胎232中,三角胶266包括第一三角胶270和第二三角胶272。第一三角胶270和第二三角胶272均由交联橡胶形成。第一三角胶270比第二三角胶272硬。三角胶266由硬的第一三角胶270和柔性的第二三角胶272构成。
在轮胎232中,第一三角胶270的硬度被设定为不小于83且不大于98。第二三角胶272的硬度被设定为不小于45且不大于65。在本发明中,“硬度”是根据JIS K6253在23℃的温度条件下使用A型硬度计测量的。
第一三角胶270围绕芯264。换句话说,第一三角胶270位于芯264周围。第二三角胶272位于第一三角胶270的径向外侧。第二三角胶272从第一三角胶270径向向外延伸。第二三角胶272沿径向方向向外渐缩。
如图4中所示,在轮胎232中,第一三角胶270的外周缘具有圆润轮廓。第一三角胶270具有圆润形状。因此,第二三角胶272的与第一三角胶270接触的表面,即,第二三角胶272的底表面274具有在图4中所示的横截面中径向向外突出的形状。
每个胎圈包布242位于胎圈240的轴向外侧。胎圈包布242位于侧壁238的径向内侧。胎圈包布242与轮辋接触。胎圈包布242由交联橡胶形成。在轮胎232中,胎圈包布242的外端部276在径向方向上位于第二三角胶272的外端部278的内侧,即,位于三角胶266的外端部278的内侧。
在图4中,附图标记PT表示轮胎232的胎趾。胎圈包布242的从胎趾PT至侧壁238的内端部280的外表面形成侧表面234的一部分。
胎体244位于胎面236、每个侧壁238和每个胎圈包布242的内侧。胎体244包括至少一个胎体帘布层282。轮胎232的胎体244包括一个胎体帘布层282。
胎体帘布层282包括未示出的彼此对准的多个胎体帘线。胎体帘线覆盖有顶覆橡胶。每个胎体帘布与赤道平面CL相交。在轮胎232中,每个胎体帘线相对于赤道平面CL的角度不小于70°且不大于90°。轮胎232的胎体244具有径向结构。在轮胎232中,胎体帘线的材料是钢。由有机纤维形成的帘线可以用作每个胎体帘线。
在轮胎232中,胎体帘布层282围绕每个胎圈240(具体地,每个芯264)在轴向方向上从内侧朝向外侧反包。胎体帘布层282具有:帘布层主体284,帘布层主体284在一个胎圈240和另一个胎圈240之上以及之间延伸;以及一对反包部分286,反包部分286连接至帘布层主体284并且围绕相应的胎圈240在轴向方向上从内侧朝向外侧反包。在轮胎232中,每个反包部分286的端部288在径向上位于胎圈包布242的外端部276与侧壁238的内端部280之间。
带束层246位于胎面236的径向内侧。带束层246位于胎体244的径向外侧。
在轮胎232中,带束层246包括沿径向方向层叠的四个层290。在轮胎232中,形成带束层246的层290的数目没有特别限制。结合轮胎232的规格来适当地确定带束层246的构型。
每个层290包括未示出的彼此对准的多个带束层帘线。这些带束层帘线覆盖有顶层橡胶。在轮胎232中,带束层帘线的材料是钢。
在每个层290中,每个带束层帘线相对于赤道平面CL倾斜。一个层290中的带束层帘线与另一层290中的层叠在一个层290上的带束层帘线相交。
在轮胎232中,在四个层290中,位于第一层290A与第三层290C之间的第二层290B具有轴向方向上的最大宽度。位于径向方向上的最外侧处的第四层290D具有在轴向方向上的最小宽度。
每个缓冲层248在带束层246的端部部分处位于带束层246与胎体244之间。缓冲层248由交联橡胶形成。
内衬层250位于胎体244的内侧。内衬层250形成轮胎232的内表面。内衬层250由具有优异的空气阻隔性能的交联橡胶形成。内衬层250保持轮胎232的内部压力。
每个填充物252位于胎圈240部分处。填充物252在轴向方向上位于胎圈240的外侧。如图4中所示,填充物252位于反包部分286与胎圈包布242之间。
填充物252包括未示出的彼此对准的大量金属帘线。在轮胎232中,金属帘线的材料是钢。在轮胎232中,包括在填充物252中的金属帘线是钢帘线。在填充物252中,金属帘线覆盖有顶覆橡胶。
在轮胎232中,填充物252的第一端部292(也被称为内端部)在径向方向上位于胎圈基线BBL的内侧。填充物252的第一端部292在径向上位于胎圈基线BBL与胎趾PT之间。在轮胎232中,填充物252的第一端部292在轴向方向上布置在与芯264的内端部PA的位置一致的位置处,即布置在与拐角部分PA的位置一致的位置处。填充物252的第二端部294(也被称为外端部)在径向方向上位于反包部分286的端部288的内侧。填充物252的第二端部294在径向方向上位于反包部分286的端部288与胎圈基线BBL之间。填充物252是短填充物。
在轮胎232中,每个填充物252可以形成为使得填充物252具有填充物252围绕胎圈240反包的结构。在这种情况下,填充物252的第一端部292在帘布层主体284的轴向内侧布置在芯264的径向外侧处。填充物252的第二端部294布置在与上述短填充物的第二端部294的位置类似的位置处。具有这种结构的填充物252也被称为正常填充物。从减轻重量的视角来看,在轮胎232中,填充物252优选为上述短填充物。
图5示出了图4中的轮胎232的一部分的横截面。在图5中,示出了轮胎232的胎圈240部分(在下文中,也被称为胎圈部分B)。在图5中,左右方向是轮胎232的轴向方向,并且上下方向是轮胎232的径向方向。与图5的纸页的表面垂直的方向是轮胎232的周向方向。
在轮胎232中,在侧表面234上设置有凹部296。在轮胎232中,凹部296设置在形成侧表面234的一部分的侧壁238上。如图5中所示,凹部296具有向内突出的形状。凹部296在周向方向上不间断地延伸。
在图5中,附图标记PS表示凹部296的外端部。附图标记PU表示凹部296的内端部。在轮胎232中,凹部296的外端部PS在径向方向上位于最大宽度位置PW的内侧。凹部296的内端部PU在径向方向上位于反包部分286的端部288的外侧。在轮胎232中,凹部296设置在侧表面234的位于最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上。
当载荷施加至安装在轮辋上的轮胎232时,橡胶在轮胎232中朝向附近——反包部分286的端部288和填充物252的第二端部294所处的位置——移动。随着该移动,帘布层主体284轴向向外移动。如上所述,在轮胎232中,凹部296位于最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上。凹部296抑制了橡胶在附近——反包部分286的端部288和填充物252的第二端部294所处的位置——中的运动,并且还抑制了帘布层主体284的运动。当载荷施加至轮胎232时,凹部296抑制了橡胶在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的运动。
在轮胎232中,设置在侧表面234的位于最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上的凹部296有助于减轻重量。如上所述,凹部296抑制了橡胶在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的运动。由于抑制了反包部分286的运动,轮胎232中不太可能发生比如帘布层反包部松动的损坏。这种运动抑制还抑制了由变形引起的热量产生。
在轮胎232中,芯264由较硬的第一三角胶270围绕,第一三角胶270的外周缘具有圆润轮廓。抑制了胎圈部分B由于载荷的施加而发生的脱落,并且因此在该轮胎中获得良好的胎圈耐久性。
在轮胎232中,第一三角胶270的径向方向上的高度较低。在轮胎232中,可以在侧壁238部分即侧部部分S中充分确保有助于弯曲的区域,并且容易设定沿着三角胶266延伸的帘布层主体284的轮廓。在轮胎232中,抑制了侧表面234在轴向方向上向外突出,并且因此使施加至凹部296的应变量减小。在轮胎232中,比如凹部296处的龟裂的损坏不太可能发生。在轮胎232中,由凹部296实现的上述效果被充分呈现。此外,第一三角胶270形成为具有较小的体积,并且因此有效地抑制了第一三角胶270对滚动阻力的影响。
在轮胎232中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
在图5中,虚线VL表示在假设侧表面234上不存在凹部296的情况下获得的虚拟侧表面。虚拟侧表面VL是用于明确最大宽度位置PW的上述虚拟侧表面的一部分。实线NL表示法向于帘布层主体284的线。双向箭头TA表示沿着法线NL测量的从帘布层主体284至凹部296的厚度。在轮胎232中,厚度TA被表示为从帘布层主体284至凹部296的最小厚度。双向箭头TB表示沿着指示最小厚度TA的线段即沿着法线NL测量的从帘布层主体284至虚拟侧表面VL的虚拟厚度。
在轮胎232中,最小厚度TA与虚拟厚度TB的比率优选地不小于0.3且优选地不大于0.7。当该比率被设定为不小于0.3时,抑制了凹部296的底部附近应变的增加,并且最小厚度TA成为必要厚度。在轮胎232中,抑制了比如凹部296处的龟裂等损坏的发生。从这个视角来看,该比率更优选地不小于0.4。当该比率设定为不大于0.7时,抑制了形成侧壁238的橡胶在被施加载荷时朝向轮辋轮缘LF侧的运动。在轮胎232中,凹部296有效地抑制了橡胶在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的运动。在轮胎232中,胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,该比率更优选地不大于0.6。
在图5中,双向箭头DU表示从反包部分286的端部288至凹部296的内端部PU的径向方向上的距离。双向箭头DS表示从最大宽度位置PW至凹部296的外端部PS的径向方向上的距离。
在轮胎232中,从反包部分286的端部288至凹部296的内端部PU的径向方向上的距离DU优选地不小于10mm且优选地不大于20mm。当距离DU被设定为不小于10mm时,凹部296位于距反包部分286的端部288的适当间隔处,并且因此防止了凹部296与反包部分286之间的干涉。由于反包部分286的端部288上的应变集中被抑制并且由凹部296实现的效果被充分呈现,因此轮胎232中胎圈耐久性被有效地提高并且滚动阻力被有效地减小。当距离DU被设定为不大于20mm时,在最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上确保具有足够尺寸的凹部296。同样在这种情况下,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此在轮胎232中胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在轮胎232中,从最大宽度位置PW至凹部296的外端部PS的径向方向上的距离DS优选地不小于10mm且优选地不大于20mm。当距离DS被设定为不小于10mm时,凹部296位于距最大宽度位置PW的适当间隔处。在轮胎232中,侧壁238在最大宽度位置PW处具有适当的厚度,并且因此保持良好的耐切割性。当距离DS被设定为不大于20mm时,在最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上确保具有足够尺寸的凹部296。在轮胎232中,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在轮胎232中,侧表面234的在最大宽度位置PW的径向内侧的部分包括上述凹部296、从凹部296的外端部PS径向向外延伸的外部部分298以及从凹部296的内端部PU径向向内延伸的内部部分300。
上述虚拟侧表面VL位于外部部分298与内部部分300之间。凹部296的外端部PS是外部部分298与虚拟侧表面VL之间的界限。凹部296的内端部PU是内部部分300与虚拟侧表面VL之间的界限。在轮胎232中,虚拟侧表面VL的轮廓和外部部分298的轮廓在界限PS处彼此相切。虚拟侧表面VL的轮廓和内部部分300的轮廓在界限PU处彼此相切。
在轮胎232中,凹部296包括底部部分302、外界限部分304和内界限部分306。
外界限部分304在底部部分302与上述外部部分298之间延伸。外界限部分304的轮廓在外端部PS处与外部部分298的轮廓相切。外端部PS也是外界限部分304与外部部分298之间的界限。
内界限部分306在底部部分302与上述内部部分300之间延伸。内界限部分306的轮廓在内端部PU处与内部部分300的轮廓相切。内端部PU也是内界限部分306与内部部分300之间的界限。
在图5中,附图标记PSb表示底部部分302的外端部。附图标记PUb表示底部部分302的内端部。在轮胎232中,外界限部分304位于底部部分302的径向外侧。底部部分302的轮廓在外端部PSb处与外界限部分304的轮廓相切。外端部PSb是底部部分302与外界限部分304之间的界限。内界限部分306位于底部部分302的径向内侧。底部部分302的轮廓在内端部PUb处与内界限部分306的轮廓相切。内端部PUb是底部部分302与内界限部分306之间的界限。
在图5中所示的轮胎232的横截面中,外界限部分304的轮廓由向外突出的圆弧表示。在图5中,箭头Rs表示圆弧的半径,该圆弧表示外界限部分304的轮廓。
在轮胎232中,表示外界限部分304的轮廓的圆弧的半径Rs优选地不小于40mm。因此,抑制了外界限部分304上的应变集中。在轮胎232中,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。结合侧表面234的轮廓的构型来适当地确定半径Rs的上限。
在图5中所示的轮胎232的横截面中,内界限部分306的轮廓由向外突出的圆弧表示。在图5中,箭头Ru表示圆弧的半径,该圆弧表示内界限部分306的轮廓。
在轮胎232中,表示内界限部分306的轮廓的圆弧的半径Ru优选地不小于40mm。因此,抑制了内界限部分306上的应变集中。在轮胎232中,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。结合侧表面234的轮廓的构型来适当地确定半径Ru的上限。
在轮胎232中,从凹部296有效地有助于提高胎圈耐久性和减小滚动阻力的视角来看,更优选地,表示外界限部分304的轮廓的圆弧的半径Rs不小于40mm,并且表示内界限部分306的轮廓的圆弧的半径Ru不小于40mm。
在轮胎232中,底部部分302的轮廓由向内突出的圆弧表示。因此,施加至底部部分302的力被有效地分布在整个底部部分302上。在轮胎232中,防止了应变集中在底部部分302的特定位置上而引起损坏比如龟裂。在轮胎232中,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。
在图5中,箭头Rb表示圆弧的半径,该圆弧表示底部部分302的轮廓。在轮胎232中,结合从反包部分286的端部288至凹部296的内端部PU的径向方向上的上述距离DU、从最大宽度位置PW至凹部296的外端部PS的径向方向上的上述距离DS、表示外界限部分304的轮廓的圆弧的半径Rs以及表示内界限部分306的轮廓的圆弧半径Ru来适当地确定半径Rb。从防止由于应力集中在底部部分302上引起损坏的视角来看,半径Rb优选地不小于40mm。
尽管未示出,但是在轮胎232中,凹部296的底部部分302的轮廓可以由直线而不是圆弧来表示。在这种情况下,底部部分302的轮廓不必在外端部PSb处与外界限部分304的轮廓相切。底部部分302的轮廓不必在内端部PUb处与内界限部分306的轮廓相切。即使在底部部分302的轮廓由直线表示的情况下,施加至底部部分302的力被有效地分布在整个底部部分302上,并且防止了底部部分302处发生损坏。在轮胎232中,从由凹部296实现的效果被更充分呈现的视角来看,凹部296的底部部分302的轮廓优选地由圆弧表示。
在图5中,附图标记PN表示法线NL和凹部296的交点。交点PN是在凹部296上从帘布层主体284至凹部296的厚度为最小厚度处的位置,即,最小厚度位置。附图标记PC表示凹部296的中心位置。中心位置PC被明确为位于在图5中所示的横截面上测量的凹部296的长度的二分之一的位置处。
在轮胎232中,凹部296的最小厚度位置PN在径向方向上位于凹部296的中心位置PC的外侧。在轮胎232中,施加至凹部296的力被有效地分布在整个凹部296上。在轮胎232中,防止了应变集中在凹部296的特定位置上而引起损坏比如龟裂。在轮胎232中,由凹部296实现的效果被充分呈现,并且因此胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,凹部296的最小厚度位置PN优选地在径向方向上位于凹部296的中心位置PC的外侧。
在轮胎232中,凹部296的中心位置PC在径向方向上位于三角胶266的外端部278与胎圈包布242的外端部276之间。在轮胎232中,凹部296有效地抑制了在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的橡胶的运动。在轮胎232中,胎圈耐久性被有效地提高,并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,凹部296的中心位置PC优选地在径向方向上位于三角胶266的外端部278与胎圈包布242的外端部276之间。
在图5中,双向箭头HW表示从胎圈基线BBL至最大宽度位置PW的径向方向上的距离。双向箭头HB表示从凹部296的内端部PU至凹部296的外端部PS的径向方向上的距离。
在轮胎232中,径向方向上的距离HB与径向方向上的距离HW的比率优选地不小于0.45且优选地不大于0.65。当该比率被设定为不小于0.45时,凹部296的尺寸被充分确保。凹部296有效地抑制了在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的橡胶的运动。在轮胎232中,胎圈耐久性被有效地提高并且滚动阻力被有效地减小。从这个视角来看,该比率更优选地不小于0.50。当该比率被设定为不大于0.65时,凹部296的尺寸被适当地保持。在轮胎232中,有效地抑制了凹部296对刚度的影响。从这个视角来看,该比率更优选地不大于0.60。
在轮胎232中,第一三角胶270的外端部308在径向方向上位于反包部分286的端部288的内侧。在轮胎232中,抑制了反包部分286的端部288上的应变集中。另外,在轮胎232中,可以在侧部部分S中充分确保有助于弯曲的区域,并且容易设定沿着三角胶266延伸的帘布层主体284的轮廓。在轮胎232中,有效地抑制了侧表面234在轴向方向上向外的突出,并且因此使施加至凹部296的应变量充分减小。在轮胎232中,比如凹部296处的龟裂的损坏不太可能发生,因此由凹部296实现的上述效果被充分呈现。此外,由于抑制了侧表面234在轴向方向上向外的突出并且第一三角胶270也形成为具有较小的体积,因此可以使轮胎232的滚动阻力减小。从这个视角来看,第一三角胶270的外端部308优选地在径向方向上位于反包部分286的端部288的内侧。
在图5中,附图标记PF表示侧表面234上与位于轮胎232和轮辋的轮缘LF之间的接触表面的径向外端部对应的位置,即轮缘接触端部。在轮胎232中,第一三角胶270的外端部308在径向方向上位于轮缘接触端PF的外侧。在轮胎232中,第一三角胶270的刚度被适当地保持,并且侧表面234在轮缘接触端部PF的外侧部分处的突出被有效地抑制。在轮胎232中,良好的胎圈耐久性被有效地保持。从这个视角来看,第一三角胶270的外端部308优选地在径向方向上位于轮缘接触端部PF的外侧。
在图5中,双向箭头HA表示从芯264的径向内端部PA至第一三角胶270的外端部308的径向方向上的距离。双向箭头DB表示从芯264的轴向内端部PB至胎体帘布层282的距离。距离DB被表示为最短距离。
在轮胎232中,从芯264的径向内端部PA至第一三角胶270的外端部308的径向方向上的距离HA优选地不小于15mm且优选地不大于45mm。当距离HA被设定为不小于15mm时,第一三角胶270的刚度被适当地保持,并且侧表面234的在轮缘接触端部PF的径向外侧部分处的突出被有效地抑制。在轮胎232中,良好的胎圈耐久性被有效地保持。从这个视角来看,距离HA更优选地不小于20mm且进一步优选地不小于25mm。当距离HA被设定为不大于45mm时,在轮胎232中可以在侧部部分S中充分确保有助于弯曲的区域,并且容易设定沿着三角胶266延伸的帘布层主体284的轮廓。在轮胎232中,抑制了侧表面234在轴向方向上的向外突出,并且因此使施加至凹部296的应变量减小。在轮胎232中,比如凹部296处的龟裂等损坏的发生被抑制,并且因此由凹部296实现的效果被充分呈现。从这个视角来看,距离HA更优选地不大于40mm且进一步优选地不大于35mm。
在轮胎232中,从芯264的轴向内端部PB至胎体帘布层282的距离DB优选地不小于1mm。当距离DB被设定为不小于1mm时,防止了在行驶期间施加载荷的状态下胎体帘布层282与芯264之间的摩擦。在轮胎232中,有效地防止了芯264的轴向内端部PB附近的胎体帘线被切割。从这个视角来看,距离DB优选地不小于1.5mm。从第一三角胶270形成为具有适当的体积并且抑制第一三角胶270对滚动阻力的影响的视角来看,距离DB优选地不大于5mm。
同时,在轮胎232的标称纵横比不大于65%并且轮胎232的标称横截面宽度不小于385mm的情况下,在轮胎232中,被表示为从胎圈基线BBL至赤道平面CL和胎体244的内表面的交点的径向方向上的高度的胎体高度相对于胎面236的轴向方向上的宽度而言较低。在轮胎232中,可以通过弯曲吸收所施加的载荷的区域(即,上述有助于弯曲的区域)与正常轮胎相比是较窄的。因此,难以确保轮胎232中足够的胎圈耐久性。
如上所述,轮胎232中的第一三角胶270在径向上的高度较低,并且凹部296被进一步设置在侧表面234的位于最大宽度位置PW与反包部分286的端部288之间的区域上。第一三角胶270和凹部296有助于轮胎232的弯曲。此外,凹部296抑制了橡胶在反包部分286的端部288的径向外侧部分处的运动并且还有助于减轻重量。因此,即使在轮胎232的标称纵横比不大于65%并且轮胎232的标称横截面宽度不小于385mm的情况下,在轮胎232中,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。
如从以上描述中显而易见的,根据本发明,获得了在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小的重型充气轮胎。
本发明的要点如下。
[1a]一种重型充气轮胎,包括:
一对胎圈;
胎体帘布层,该胎体帘布层具有帘布层主体和反包部分,该帘布层主体在一个胎圈和另一个胎圈之上以及之间延伸,该反包部分连接至该帘布层主体并围绕胎圈在轴向方向上从内侧朝向外侧反包;以及
一对填充物,该填充物在轴向方向上位于反包部分的外侧,并且该填充物包括金属帘线,其中,
在径向方向上,每个填充物的第一端部位于胎圈基线的内侧并且每个填充物的第二端部位于反包部分的端部与胎圈基线之间,
每个胎圈包括芯、围绕芯的第一三角胶以及位于第一三角胶的径向方向上的外侧的第二三角胶,
第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓,并且
第一三角胶比第二三角胶硬。
[2a]根据[1a]所述的重型充气轮胎,其中,
当所述轮胎的每个侧表面上的跟位于所述侧表面与所述轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部相对应的位置被限定为轮缘接触端部时,
在径向方向上,第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧并且位于轮缘接触端部的外侧。
[3a]根据[1a]或[2a]所述的重型充气轮胎,其中,从芯的径向内端部至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离不小于15mm且不大于45mm。
[4a]根据[1a]至[3a]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,从芯的轴向内端部至胎体帘布层的距离不小于1mm。
[5a]根据[1a]至[4a]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,在轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与反包部分的端部之间的区域上设置有凹部。
[6a]根据[5a]所述的重型充气轮胎,其中,从帘布层主体至凹部的最小厚度相对于沿着指示最小厚度的线段测量的从帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,虚拟侧表面是在假设凹部不存在的情况下获得的。
[7a]根据[5a]或[6a]所述的重型充气轮胎,其中,从反包部分的端部至凹部的内端部的径向方向上的距离不小于10mm且不大于20mm。
[8a]根据[5a]至[7a]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,
凹部包括底部部分和位于底部部分的径向方向上的外侧的外界限部分,并且
外界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
[9a]根据[5a]至[8a]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,
凹部包括底部部分和位于底部部分的径向方向上的内侧的内界限部分,并且
内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
[10a]根据[8a]或[9a]所述的重型充气轮胎,其中,底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
[11a]根据[8a]或[9a]所述的重型充气轮胎,其中,底部部分的轮廓由直线表示。
根据另一方面,本发明的要点如下。
[1b]一种重型充气轮胎,包括:
一对胎圈;
胎体帘布层,该胎体帘布层具有帘布层主体和反包部分,该帘布层主体在一个胎圈和另一个胎圈之上以及之间延伸,反包部分连接至帘布层主体并围绕胎圈在轴向方向上从内侧朝向外侧反包;以及
一对填充物,该填充物在轴向方向上位于反包部分的外侧,并且填充物包括金属帘线,其中,
每个胎圈包括芯、围绕芯的第一三角胶以及位于第一三角胶的径向方向上的外侧的第二三角胶,
第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓,
第一三角胶比第二三角胶硬,并且
在轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与反包部分的端部之间的区域上设置有凹部。
[2b]根据[1b]所述的重型充气轮胎,其中,
当将轮胎的每个侧表面上的跟位于侧表面与轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部对应的位置被限定为轮缘接触端部时,
在径向方向上,第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧并且位于轮缘接触端部的外侧。
[3b]根据[1b]或[2b]所述的重型充气轮胎,其中,从芯的径向内端部至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离不小于15mm且不大于45mm。
[4b]根据[1b]至[3b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,从芯的轴向内端部至胎体帘布层的距离不小于1mm。
[5b]根据[1b]至[4b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,从帘布层主体至凹部的最小厚度相对于沿着指示最小厚度的线段测量的从帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,虚拟侧表面是在假设凹部不存在的情况下获得的。
[6b]根据[1b]至[5b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,从反包部分的端部至凹部的内端部的径向方向上的距离不小于10mm且不大于20mm。
[7b]根据[1b]至[6b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,
凹部包括底部部分和位于底部部分的径向方向上的外侧的外界限部分,并且,
外界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
[8b]根据[1b]至[7b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,
凹部包括底部部分和位于底部部分的径向方向上的内侧的内界限部分,并且
内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
[9b]根据[7b]或[8b]所述的重型充气轮胎,其中,底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
[10b]根据[7b]或[8b]所述的重型充气轮胎,其中,底部部分的轮廓由直线表示。
[11b]根据[1b]至[10b]中的任一项所述的重型充气轮胎,其中,在径向方向上,每个填充物的第一端部位于胎圈基线的内侧并且每个填充物的第二端部位于反包部分的端部与胎圈基线之间。
上面公开的实施方式在所有方面仅是说明性的而不是限制性的。本发明的技术范围不限于上述实施方式,并且落入权利要求中记载的等效构型的范围内的所有改变因此都旨在被包括在该范围中。
实施例
下面将通过示例等对本发明进行更详细地描述,但是本发明不限于这些示例。
[实验1]
[示例1a]
获得具有图1和图2中所示的基本结构并且具有下面的表1中所示的规格的重型充气轮胎(轮胎尺寸=11R22.5)。
在示例1a中,第一三角胶的外端部在径向方向上布置在反包部分的端部与轮缘接触端部PF之间。在表1中,将第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧表示为“内”,并且将第一三角胶的外端部位于轮缘接触端部的外侧表示为“外”。
在示例1a中,从芯的径向内端部PA至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离HA被设定为30mm。从芯的轴向内端部PB至胎体帘布层的距离DB被设定为1.5mm。
[比较示例1a]
比较示例1a的轮胎是图6中所示的常规轮胎(轮胎尺寸=11R22.5)。在比较示例1a中,除了三角胶之外,结构与示例1a相同。
[比较示例2a]
以与示例1a相同的方式获得示例2a的轮胎,除了第一三角胶的外端部布置在反包部分的端部的径向外侧。在表1中,将第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的外侧表示为“外”。
[示例3a]
以与示例1a相同的方式获得示例3a的轮胎,除了第一三角胶的外端部布置在轮缘接触端部的径向内侧。在表1中,将第一三角胶的外端部位于轮缘接触端部的内侧表示为“内”。
[示例4a]
获得具有图3中所示的基本结构并且具有下面的表1中所示的规格的重型充气轮胎(轮胎尺寸=11R22.5)。该重型充气轮胎具有与示例1a中相同的结构,除了在侧表面上设置有凹部。
在示例4a中,从帘布层主体至凹部的最小厚度TA相对于沿着指示最小厚度TA的线段(即法线NL)测量的从帘布层主体至虚拟侧表面VL的虚拟厚度TB的比率(TA/TB)被设定为0.5,虚拟侧表面是在假设凹部不存在的情况下获得的。
[示例5a和示例6a]
以与示例1a相同的方式获得示例5a和示例6a的轮胎,除了以如下面表2中所示的那样设定距离DB。
[示例7a至示例10a]
以与示例1a相同的方式获得示例7a至示例10a的轮胎,除了以如下面表2中所示的那样设定距离HA。
[耐PTL性能]
耐帘布层反包部松动(PTL)性能被作为胎圈耐久性进行评价。在该评价中,将每个轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上并且以空气填充每个轮胎。将轮胎的内部压力调节至1000kPa。将轮胎安装至具有传动滚筒的台式测试仪。将76.53kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以20km/h的速度运行,并且确认直至胎圈发生损坏且发生PTL的状态为止的运行时间。结果在下面的表1和表2中示出,其中,示例1a的轮胎的值作为指标被限定为100。较高的值表示PTL不太可能发生并且胎圈耐久性更好。
[滚动阻力系数(PRC)]
将每个轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上并且以空气填充每个轮胎。将轮胎的内部压力调节至800kPa。将轮胎安装至滚动阻力测试仪。将26.72kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以80km/h的速度运行,并测量滚动阻力。结果在下面的表1和表2中示出,其中,示例1a的值作为指标被限定为100。较高的值表示滚动阻力较低,这是优选的。
[耐CBU性能]
耐胎体破裂(CBU)性能被评价为胎圈耐久性。在该评价中,将每个轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上,在轮胎中放入300cc的水,并且以空气填充轮胎。将轮胎的内部压力调节至800kPa。将轮胎在调节至80℃的氛围中静置2周。在该预处理之后,将300cc的水放入轮胎中,以空气填充轮胎,并将轮胎的内部压力调节至1000kPa。将轮胎安装至具有传动滚筒的台式测试仪。将76.53kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以20km/h的速度运行,并且确认直至胎圈发生损坏且发生CBU的状态为止的运行时间。结果在下面的表1和表2中示出,其中,示例1a的轮胎的值作为指标被限定为100。较高的值表示CBU不太可能发生并且胎圈耐久性更好。
[表1]
[表2]
如表1和表2中所示,在示例中,确认的是:通过使用短填充物作为填充物并使用圆润形状的三角胶作为第一三角胶,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。与比较示例相比,这些示例被高度评价。从评价结果来看,本发明的优点是明显的。
[实验2]
[示例1b]
获得具有图4和图5中所示的基本结构并且具有下面的表3中所示的规格的重型充气轮胎(轮胎尺寸=11R22.5)。
在示例1b中,第一三角胶的外端部在径向方向上布置在反包部分的端部与轮缘接触端部PF之间。在表3中,将第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的内侧表示为“内”,并且将第一三角胶的外端部位于轮缘接触端部的外侧表示为“外”。
在示例1b中,从芯的径向内端部PA至第一三角胶的外端部的径向方向上的距离HA被设定为30mm。从芯的轴向内端部PB至胎体帘布层的距离DB被设定为1.5mm。
在示例1b中,从帘布层主体至凹部的最小厚度TA相对于沿着指示最小厚度TA的线段(即法线NL)测量的从帘布层主体至虚拟侧表面VL的虚拟厚度TB的比率(TA/TB)被设定为0.5,虚拟侧表面是在假设凹部不存在的情况下获得的。
[比较示例1b]
比较示例1b的轮胎是图6中所示的常规轮胎(轮胎尺寸=11R22.5)。在比较示例1b中,三角胶形成为常规三角胶。侧表面上没有设置凹部。
[参照示例2b]
以与示例1b相同的方式获得参照示例2b的轮胎,除了在侧表面上没有设置凹部。
[示例2b]
以与示例1b相同的方式获得示例2b的轮胎,除了第一三角胶的外端部布置在反包部分的端部的径向外侧。在表3中,将第一三角胶的外端部位于反包部分的端部的外侧表示为“外”。
[示例3b]
以与示例1b相同的方式获得示例3b的轮胎,除了第一三角胶的外端部布置在轮缘接触端部的径向内侧。在表3中,将第一三角胶的外端部位于轮缘接触端部的内侧表示为“内”。
[示例4b和示例5b]
以与示例1b相同的方式获得示例4b和示例5b的轮胎,除了以如下面表4中所示的方式设定距离DB。
[示例6b至示例9b]
以与示例1b相同的方式获得示例6b至示例9b的轮胎,除了以如下面表4中所示的方式设定距离HA。
[耐PTL性能]
耐帘布层反包部松动(PTL)性能被作为胎圈耐久性进行评价。在该评价中,将每个轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上并且以空气填充每个轮胎。将轮胎的内部压力调节至1000kPa。将轮胎安装至具有传动滚筒的台式测试仪。将76.53kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以20km/h的速度运行,并且确认直至胎圈发生损坏且发生PTL的状态为止的运行时间。结果在下面的表1和表2中示出,其中,示例1a的轮胎的值作为指标被限定为100。较高的值表示PTL不太可能发生并且胎圈耐久性更好。
[滚动阻力系数(PRC)]
将每个轮胎配装到轮辋上(尺寸=22.5×8.75)并且以空气填充每个轮胎。将轮胎的内部压力调节至800kPa。将轮胎安装至滚动阻力测试仪。将26.72kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以80km/h的速度运行,并测量滚动阻力。结果在下面的表1和表2中示出,其中,示例1a的值作为指标被限定为100。较高的值表示滚动阻力较低,这是优选的。
[耐CBU性能]
耐胎体破裂(CBU)性能被评价为胎圈耐久性。在该评价中,将每个轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上,在轮胎中放入300cc的水,并且以空气填充轮胎。将轮胎的内部压力调节至800kPa。将轮胎在调节至80℃的氛围中静置2周。在该预处理之后,将300cc的水放入轮胎中,以空气填充轮胎,并将轮胎的内部压力调节至1000kPa。将轮胎安装至具有传动滚筒的台式测试仪。将76.53kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎以20km/h的速度运行,并且确认直至胎圈发生损坏且发生CBU的状态为止的运行时间。结果在下面的表3和表4中示出,其中,示例1b的轮胎的值作为指标被限定为100。较高的值表示CBU不太可能发生并且胎圈耐久性更好。
[耐臭氧龟裂性能]
将每个轮胎在调节至80℃的氛围中静置2周。在该预处理之后,将轮胎配装到轮辋(尺寸=22.5×8.75)上并且以空气填充轮胎。将轮胎的内部压力调节至800kPa。将轮胎安装至具有传动滚筒的台式测试仪。将26.72kN的竖向载荷施加至轮胎,使轮胎在具有调节至50pphm的臭氧浓度的氛围中以40km/h的速度运行,并且确认臭氧龟裂的状态的发生。结果在下面的表3和表4中示出,其中,示例1b的轮胎值作为指标被限定为100。较高的值表示臭氧龟裂不太可能发生。
[表3]
[表4]
如表3和表4中所示,在示例中,确认的是:通过使用圆润形状的三角胶作为第一三角胶并在侧表面上设置凹部,在实现减轻重量的同时实现了胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小。与比较示例相比,这些示例被高度评价。从评价结果来看,本发明的优点是明显的。
工业实用性
用于在实现减轻重量的同时实现胎圈耐久性的提高和滚动阻力的减小的上述技术可以应用于各种轮胎。
Claims (20)
1.一种重型充气轮胎,包括:
一对胎圈;
胎体帘布层,所述胎体帘布层具有帘布层主体和反包部分,所述帘布层主体在一个胎圈和另一个胎圈之上以及之间延伸,所述反包部分连接至所述帘布层主体并围绕所述胎圈在轴向方向上从内侧朝向外侧反包;以及
一对填充物,所述填充物在所述轴向方向上位于所述反包部分的外侧,并且所述填充物包括金属帘线,其中,
每个胎圈包括芯、围绕所述芯的第一三角胶以及在径向方向上位于所述第一三角胶的外侧的第二三角胶,
所述第一三角胶的外周缘具有圆润轮廓,并且
所述第一三角胶比所述第二三角胶硬。
2.根据权利要求1所述的重型充气轮胎,其中,
在所述径向方向上,每个填充物的第一端部位于胎圈基线的内侧并且每个填充物的第二端部位于所述反包部分的端部与所述胎圈基线之间。
3.根据权利要求2所述的重型充气轮胎,其中,
当将所述轮胎的每个侧表面上的跟位于所述侧表面与所述轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部相对应的位置限定为轮缘接触端部时,
在所述径向方向上,所述第一三角胶的外端部位于所述反包部分的所述端部的内侧并且位于所述轮缘接触端部的外侧。
4.根据权利要求2所述的重型充气轮胎,其中,在所述径向方向上从所述芯的径向内端部至所述第一三角胶的外端部的距离不小于15mm且不大于45mm。
5.根据权利要求2所述的重型充气轮胎,其中,从所述芯的轴向内端部至所述胎体帘布层的距离不小于1mm。
6.根据权利要求2所述的重型充气轮胎,其中,在所述轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与所述反包部分的所述端部之间的区域上设置凹部。
7.根据权利要求6所述的重型充气轮胎,其中,从所述帘布层主体至所述凹部的最小厚度相对于沿着指示所述最小厚度的线段测量的从所述帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,所述虚拟侧表面是在假设所述凹部不存在的情况下获得的。
8.根据权利要求6所述的重型充气轮胎,其中,在所述径向方向上从所述反包部分的所述端部至所述凹部的内端部的距离不小于10mm且不大于20mm。
9.根据权利要求6或7所述的重型充气轮胎,其中,
所述凹部包括底部部分、在所述径向方向上位于所述底部部分的外侧的外界限部分以及在所述径向方向上位于所述底部部分的内侧的内界限部分,
所述外界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示,并且
所述内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
10.根据权利要求9所述的重型充气轮胎,其中,所述底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
11.根据权利要求9所述的重型充气轮胎,其中,所述底部部分的轮廓由直线表示。
12.根据权利要求1所述的重型充气轮胎,其中,在所述轮胎的每个侧表面的位于最大宽度位置与所述反包部分的端部之间的区域上设置有凹部。
13.根据权利要求12所述的重型充气轮胎,其中,
当将所述轮胎的每个侧表面上的跟位于所述侧表面与所述轮胎所配装至的轮辋的轮缘之间的接触表面的外端部相对应的位置限定为轮缘接触端部时,
在所述径向方向上,所述第一三角胶的外端部位于所述反包部分的所述端部的内侧并且位于所述轮缘接触端部的外侧。
14.根据权利要求12所述的重型充气轮胎,其中,在所述径向方向上从所述芯的径向内端部至所述第一三角胶的外端部的距离不小于15mm且不大于45mm。
15.根据权利要求12所述的重型充气轮胎,其中,从所述芯的轴向内端部至所述胎体帘布层的距离不小于1mm。
16.根据权利要求12所述的重型充气轮胎,其中,从所述帘布层主体至所述凹部的最小厚度相对于沿着指示所述最小厚度的线段测量的从所述帘布层主体至虚拟侧表面的虚拟厚度的比率不小于0.3且不大于0.7,所述虚拟侧表面是在假设所述凹部不存在的情况下获得的。
17.根据权利要求12所述的重型充气轮胎,其中,在所述径向方向上从所述反包部分的所述端部至所述凹部的内端部的距离不小于10mm且不大于20mm。
18.根据权利要求12或16所述的重型充气轮胎,其中,
所述凹部包括底部部分、在所述径向方向上位于所述底部部分的外侧的外界限部分以及在所述径向方向上位于所述底部部分的内侧的内界限部分,
所述外界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示,并且,
所述内界限部分的轮廓由向外突出的并且具有不小于40mm的半径的圆弧表示。
19.根据权利要求18所述的重型充气轮胎,其中,所述底部部分的轮廓由向内突出的圆弧表示。
20.根据权利要求18所述的重型充气轮胎,其中,所述底部部分的轮廓由直线表示。
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